背景:臨床上重要疾病的篩查,對于疾病的診斷、治療和預防至關重要,常可以降低疾病后期治療成本、改善預后,甚至避免危害的發(fā)生。通過特定的技術對疾病早期代謝或篩查標志物進行檢測,實現(xiàn)對疾病的早期篩查和預防,已成為現(xiàn)代公共衛(wèi)生服務的重要內容,例如新生兒遺傳代謝性疾病篩查,是當前轉化醫(yī)學研究的重要方向。目的:本研究嘗試利用質譜技術篩選臨床常見疾病,血紅蛋白病(Hemoglobinopathy)及前列腺癌(Prostate cancer,PCa)的代謝及篩查標志物,以期建立標志物快速、高通量及低成本檢測的新方法,實現(xiàn)對血紅蛋白病及PCa的早期篩查及預防。方法:(1)以液相色譜—串聯(lián)質譜(LC-MS/MS)技術為基礎,研究干濾紙血片(Dried blood spot,DBS)樣本微量血紅蛋白提取的新方法,借助胰酶裂解血紅蛋白,對Hemoglobinopathy患者血紅蛋白進行分析,篩選和鑒定α地中海貧血(Hb H)、β地中海貧血、異常血紅蛋白病(Hb E)等多種類型血紅蛋白病的標志肽段,研究建立基于LC-MS/MS技術系統(tǒng)、高效篩查血紅蛋白病的新方法。(2)利用LC-MS/MS技術和氣相質譜技術(GC-MS)對PCa患者血液、尿液中的氨基酸、�；鈮A以及有機酸等110余種代謝物進行了分析,并結合對不同類型PCa細胞及藥物處理后各系細胞培養(yǎng)液的分析,篩選腫瘤特異性的代謝產(chǎn)物,并評價其用于PCa篩查及預后的臨床價值。結果:(1)本研究收集各類血紅蛋白病臨床樣本1600余例,建立了干濾紙血片(Dried blood spot,DBS)樣本微量血紅蛋白提取方法,并篩選和鑒定出多種類型的α地中海貧血(Hb H)、β地中海貧血、異常血紅蛋白病(Hb E)的標志肽段,利用質譜技術對標志肽段進行定性、定量分析,初步建立了基于LC-MS/MS技術篩查血紅蛋白病的新方法,并完成對新方法的方法學評價及應用評估。(2)通過對55例PCa患者血液、尿液中代謝物的分析,篩選出多種氨基酸、�；鈮A及有機酸類特異代謝產(chǎn)物,初步評價證實了這些異常代謝物用于PCa篩查及分型的臨床價值,并最終用體外實驗證實了異常代謝物的腫瘤源性,為進一步建立篩查或診斷方法提供了依據(jù)。結論:(1)本研究所建立的LC-MS/MS技術系統(tǒng)、高效篩查血紅蛋白病新方法用于血紅蛋白病、特別是地中海貧血篩查,靈敏度和特異性均高于98%,采樣速度快(60秒/例),檢測通量高,成本低廉。(2)本研究篩選出血液及尿液前列腺癌特異性的代謝產(chǎn)物,并進一步驗證了所篩選異常代謝物的腫瘤特異性,初步揭示了PCa的代謝特征,為進一步探索PCa病理機制和治療方法奠定了基礎。
【學位單位】：重慶醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R446
【部分圖文】：

可利用 LC-MS/MS 實現(xiàn)對珠蛋白鏈的定性、定量分析。LC-MS/MS 用于血紅蛋白病檢測，其檢查原理如下：珠蛋白基因突變引起 β 珠蛋白鏈合成缺陷，或是產(chǎn)出分子量（M）改變了的異常珠蛋白（異常血紅病），或是造成珠蛋白鏈合成缺失或不足（地中海貧血）（圖 1.1，圖 1.2-MS/MS 可以將血紅蛋白經(jīng)蛋白酶消化后的肽段按質荷比的不同進行分離排成含質荷比和離子峰強度信息的質譜圖，用以反映突變前后珠蛋白鏈合成量子質量的變化[16]；數(shù)據(jù)分析時，找出離子峰發(fā)生改變（消失、出現(xiàn)或信號改質荷比所代表的特定珠蛋白鏈或肽段，分析其組合、響應強度，確定血紅蛋異體的類型；結合使用個性化合成的多肽同位素內標，可同時實現(xiàn)對正常血白、異常血紅蛋白的定性定量分析，對疾病的類型做出判斷。國際上有報道 LC-MS/MS 檢測鐮狀細胞貧血癥（Sickle cell disorders，SCD）[17]，而對于其見的血紅蛋白病，如 地中海貧血、β 地中海貧血等，國內外尚無相關研究報

圖 1.2 β 地中海貧血發(fā)病機制Fig 1.2 The pathogenesis of β thalassemia因此，第一部分擬研究：（1）適于規(guī)�；Y查的標本制備。一項好的疾方法要求取材容易，標本便于保存，可長距離運輸。干血濾紙片標本僅需樣即可制備，試驗前處理簡單，適應于疾病規(guī)模化篩查。（2）地中海貧血液中血紅蛋白定性、定量分析標志物的篩選。珠蛋白鏈水解后產(chǎn)生眾多肽須找到 鏈、β 鏈各自的特征肽段，并結合突變類型，從這些特征肽段中選響應最好的肽段，即標志性肽段。（3）LC-MS/MS 篩查地中海貧血采樣方。（4）LC-MS/MS 篩查地中海貧血方法的臨床效能評價。好的篩查方法應確鑒別患病與否的能力，在重復使用時應有高的可靠性，而且檢測成本要低

圖 1.5 鏈 T1(729.4m/z)肽段的 MRM 模式鑒定Fig 1.5 Identification of peptide T1 (729.4 m/z) from globin by MRM mode.6 血紅蛋白病篩查指標設計（1）篩查指標設計原理運行構建好的 LC-MS/MS 采樣方法，得到所檢測標本的原始數(shù)據(jù)，即儀器物的響應值及相應的質荷比信息，原始數(shù)據(jù)，通過軟件分析，轉化為篩查指于臨床決策。珠蛋白基因突變引起 a 或 β 珠蛋白鏈合成缺陷，或是產(chǎn)出分子量（M）改異常珠蛋白（異常血紅蛋白�。�，或是造成珠蛋白鏈合成缺失或不足（地中）。實驗時，珠蛋白鏈可以用完全酶解后的每個特征片段代表，如 β-T1 VHLTP
【參考文獻】

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本文編號：2854208